空間網格結構板式橡膠支座滿足抗滑移驗算一個必要條件的推導

王雨鷹,張 宏

(1.中國石油化工集團公司機關服務局,北京 100029;2.建研科技股份有限公司,北京 100013)

空間網格結構板式橡膠支座滿足抗滑移驗算一個必要條件的推導

王雨鷹1,張 宏2

(1.中國石油化工集團公司機關服務局,北京 100029;2.建研科技股份有限公司,北京 100013)

推導了板式橡膠支座設計中,滿足抗滑移驗算的一個必要條件。該必要條件是位移與支座反力關系公式,當二者值不能滿足該公式時,則無法通過調整板式橡膠支座大小和高度來滿足規范要求。這種情況需采取必要抗滑移措施或采用其他形式支座。

網格結構; 橡膠支座; 抗滑移

板式橡膠支座常用于支座反力較大、有抗震要求、溫度影響、水平位移較大及有轉動要求的大、中跨度空間網格結構的壓力支座。

《網架結構設計與施工規程》及《網殼結構技術規程》中均要求對其進行抗滑移驗算[1][2]。當抗滑移不滿足時,我們通常會根據抗滑移驗算公式(見本文公式 1),想通過減小橡膠墊面積A或增大橡膠層厚度 d0來減小公式右端項,以滿足抗滑移。然而如果考慮到規范中對橡膠墊板其他條件的限制,很多情況下,無法通過調整橡膠墊板尺寸(A及d0)來滿足抗滑移要求。

本文根據規范中抗滑移計算公式,并結合規范對橡膠層厚度的限制條件,推導出滿足抗滑移驗算的一個必要條件,該條件是支座水平位移與支座反力關系公式,當二者值不能滿足該公式時,則無法通過調整板式橡膠支座面積大小和高度來滿足規范關于抗滑移要求。

1 公式推導依據

板式橡膠支座滿足抗滑移驗算必要條件公式推導依據《網架結構設計與施工規程》(以上簡稱為《規程》)附錄八,其中本文涉及到的相關規定及公式為:

條件 1:在水平力作用下橡膠墊板應按下式進行抗滑移驗算

條件 2:根據橡膠剪切變形條件,橡膠層厚度應同時滿足下列兩式的要求:

式中:d0為橡膠層厚度;u為由于溫度變化等原因在網架支座處引起的水平位移;a,b為支座的短邊與長邊的邊長; A為橡膠墊板承壓面積,即A=a×b;μ為橡膠墊板與混凝土或鋼板間的摩擦系數,按《規程》表J.0.1-2采用;Rg為乘以荷載分項系數 0.9的永久荷載標準值作用下引起的支座反力;G為橡膠墊板的抗剪彈性模量。

2 公式推導及結論

從推導過程可知,式(7)是式(1)的一個必要條件。式(7)左端項為支座水平位移平方與支座反力的比值,右端項是與支座尺寸無關的參數。該公式表明,當支座水平位移與支座反力關系不滿足該公式時,將無法通過調整支座尺寸來滿足規范關于抗滑移的要求。這種情況,可以采用增加限位裝置方法或改用其他類型支座。

[1] JGJ 7-91網架結構設計與施工規程[S]

[2] JGJ 61-2003網殼結構技術規程[S]

TU356

A

2010-02-03

王雨鷹(1975～),男,工學學士,工程師。